Question

动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能催化1mol谷氨酸分解为1mol r一氨基丁酸和1mol CO₂．某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在最适条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图A和图B．
根据以上实验结果，回答下列问题：

（1）A图中曲线表示产物CO₂浓度随时间变化的曲线，则该实验的自变量是

 

，因变量为

 

，无关变量是

 

．
（2）针对图B的结果，你认为该实验最初探究的问题可能是

 

，做出的假设是

 

，从反应物的角度分析，得到该实验结果的前提条件是

 

．
（3）在图A中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）．

 

（4）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，可迅速使酶失活．在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加人一定量的重金属离子后，请在图B中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用“2”标注）．

 

（5）若将反应条件中的温度降低10℃，请在图A中画出CO₂浓度随时问变化的曲线（请用“3”标注）．

 

．

Answer 1

考点：探究影响酶活性的因素

专题：

分析：据图A分析，可知曲线为产物浓度随时间变化的曲线，时间为自变量，因变量为产物浓度．
图B中自变量为酶的浓度，因变量为酶促反应的速率，所以探究的问题应该是酶浓度对酶促反应速率的影响．

解答： 解：（1）分析图A曲线可知，曲线为产物浓度随时间变化的曲线，时间为自变量，因变量为产物浓度，因此实验的无关变量包括酶浓度、温度、PH等．
（2）图B中自变量为酶的浓度，因变量为酶促反应的速率，所以探究的问题应该是酶浓度对酶促反应速率的影响．做出的假设是酶的浓度越高，酶促反应的速度越快，从反应物的角度分析，得到该实验结果的前提条件是反应物过量（充足）．
（3）随着酶促反应的进行，产物越来越多，底物则越来越少，所以谷氨酸浓度越来越低，到反应结束时变为0．
（4）根据题意，一定量的重金属离子可以导致一定量的酶失去活性，因此反应体系中必须加入足够多的酶，直至所有的重金属离子全部与酶结合之后，再加入的更多的酶才能让这个反应继续．
（5）题中所述，已有的曲线是在最适条件下绘制而成，若提高10℃，则酶的活性有所降低，反应完成的时间会有所滞后，但最终生成物的总量并不变，所以曲线表示出反应推后完成，总产物量不变即可．
故答案为：
（1）时间   物质浓度   酶浓度、温度、PH等（答对两项或两项以上才给分）
（2）酶的浓度对酶促反应速度有何影响？酶的浓度越高，酶促反应的速度越快   反应物过量（充足）
（3）见曲线l      
（4）见曲线2（评分标准：平移格数无具体要求，突出按一定比例下降就可以）
（5）见曲线3 （评分标准：达到最高值的时间无具体要求，突出趋向就可以）

点评：本题考查影响酶促反应速率的因素，难度适中，要求考生明确酶浓度时影响酶促反应速率的重要因素之一；此外③④⑤三题中绘制曲线对学生的能力提出了较高的要求，学习中要多加以训练．